In vitro efficacy of an automatic UVC-LED device for disinfection of the stethoscope diaphragm against bacteria, fungi and enveloped respiratory viruses
275 nm पर उत्सर्जित होने वाला एक स्वचालित UVC-LED उपकरण ने स्टेथोस्कोप के डायाफ्राम पर व्यापक पैनल वाले ड्रग-प्रतिरोधी बैक्टीरिया, कवक और एनवेलप्ड श्वसन वायरस को महत्वपूर्ण जीनोमिक क्षति पहुंचाकर प्रभावी रूप से निष्क्रिय कर दिया, जिससे संक्रमणशीलता समाप्त हो गई, जो कि असंगत रासायनिक कीटाणुशोधन का एक विश्वसनीय, ऑपरेटर-स्वतंत्र विकल्प प्रदान करता है।
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स्टेथोस्कोप चिकित्सा के सबसे भरोसेमंद उपकरणों में से एक है, जो एक सरल यंत्र है जो धड़कते हृदय और सांसों की लय को सुनता है। फिर भी, रोगी देखभाल के लिए इसके महत्व के बावजूद, यह एक मौन यात्री भी है, जो एक दिन में दर्जनों बार एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति तक जाता है। दशकों से, वैज्ञानिक जानते हैं कि स्टेथोस्कोप का रबर डायाफ्राम रोगियों की त्वचा और कपड़ों से बैक्टीरिया, कवक (फंगी) और वायरस को सोख लेता है, जिससे संक्रमण के लिए एक संभावित सेतु बन जाता है। हालांकि डॉक्टरों को मरीजों के बीच अपने उपकरणों को साफ करने का प्रशिक्षण दिया जाता है, लेकिन व्यस्त क्लिनिक की वास्तविकता अक्सर इसमें बाधा डाल देती है। सफाई इस बात पर निर्भर करती है कि कोई व्यक्ति वाइप (wipe) उठाना, रासायनिक समाधान ढूँढना और उसे रगड़ने के लिए समय निकालना याद रखे। जब क्रिया की यह कड़ी टूट जाती है, तो उपकरण दूषित रह जाता है, जो अगली बार जांच किए जाने वाले व्यक्ति तक अदृश्य सहयात्रियों को ले जाता है।
इस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक अलग प्रकार की रोशनी की ओर रुख किया है। रसायनों या मानवीय स्मृति पर निर्भर रहने के बजाय, वे ऐसे उपकरणों का परीक्षण कर रहे हैं जो पराबैंगनी सी (ultraviolet C), या UVC नामक एक विशिष्ट प्रकार की अदृश्य रोशनी का उपयोग करते हैं। यह प्रकाश जीवित कोशिकाओं के भीतर आनुवंशिक सामग्री पर प्रहार करता है, उनके निर्देशों को इस तरह से अस्त-व्यस्त कर देता है कि वे अब प्रजनन नहीं कर पातीं। क्योंकि बटन दबाने के बाद यह प्रकाश कार्य स्वचालित रूप से करता है, इसलिए इसमें किसी व्यक्ति द्वारा याद रखने या पास में वाइप रखने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। प्रश्न यह है कि क्या एक छोटा, स्वचालित उपकरण स्टेथोस्कोप की घुमावदार सतह पर इतनी रोशनी पहुँचा सकता है कि वह विभिन्न प्रकार के खतरनाक कीटाणुओं को मार सके, जिनमें वे भी शामिल हैं जिन्होंने सामान्य दवाओं के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर ली है।
इटली के सिएना विश्वविद्यालय और विस्मेडेरी (VisMederi) के वैज्ञानिकों की एक टीम ने विशेष रूप से इस काम के लिए डिज़ाइन किए गए एक नए स्वचालित उपकरण का परीक्षण करने के लिए कदम बढ़ाया। इस मशीन में तीन छोटे लाइट-एमिटिंग डायोड लगे हैं जो 275 नैनोमीटर की पीक वेवलेंथ (तरंग दैर्ध्य) के साथ चमकते हैं, जो एक ऐसी आवृत्ति है जिसे आनुवंशिक सामग्री को नुकसान पहुँचाने में बहुत प्रभावी माना जाता है। यह उपकरण एक स्टेथोस्कोप डायाफ्रम को रखने और 150 सेकंड का एक एकल, निश्चित चक्र चलाने के लिए बनाया गया है। यह देखने के लिए कि क्या यह काम करता है, शोधकर्ताओं ने वास्तविक रोगियों या गंदे अस्पताल के कमरों का उपयोग नहीं किया। इसके बजाय, उन्होंने एक नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण बनाया जहाँ उन्होंने एक पारदर्शी क्वार्ट्ज डिस्क पर, जो स्टेथोस्स्कोप की सतह की नकल करती थी, नौ अलग-अलग प्रकार के बैक्टीरिया और कवक के साथ तरल बूंदें रखीं। उन्होंने चिकित्सा जगत के कुछ सबसे कठिन कीटाणुओं को भी शामिल किया: कैंडिडा ऑरिस (Candida auris) नामक एक मल्टीड्रग-रेसिस्टेंट यीस्ट, एक प्रकार का मोल्ड (mold) जिसे मारना प्रकाश के लिए बहुत कठिन है, और एक प्रकार का बैक्टीरिया जो तेजी से बढ़ता है और कई रसायनों का विरोध करता है। उन्होंने फ्लू और अन्य श्वसन रोगों के कारण होने वाले वायरस का भी परीक्षण किया, जो कठोर सतहों पर कई दिनों तक जीवित रहने के लिए जाने जाते हैं।
परिणाम निर्णायक थे। एकल 150-सेकंड के चक्र के बाद, शोधकर्ता उस डिस्क पर रखी गई बूंदों में किसी भी जीवित बैक्टीरिया या कवक को नहीं पा सके। मशीन ने इन कीटाणुओं की संख्या को कम से कम पांच क्रमों (five orders of magnitude) से कम कर दिया, जो कमी का एक ऐसा स्तर है जो उनके उपकरणों द्वारा पता लगाने की सीमा से भी नीचे चला गया। यह सबसे प्रतिरोधी जीवों के लिए भी सत्य रहा, जिसमें मोल्ड और दवा-प्रतिरोधी यीस्ट शामिल थे। वायरस के लिए भी परिणाम स्पष्ट थे। चारों श्वसन वायरस अपनी कोशिकाओं को संक्रमित करने की क्षमता पूरी तरह से खो चुके थे। शोधकर्ताओं ने सेल कल्चर में वायरस को उगाकर इसे मापा; प्रकाश उपचार के बाद, वायरस निम्नतम सांद्रता पर भी कोशिकाओं को बीमार करने में सक्षम नहीं थे।
वायरस के साथ वास्तव में क्या हुआ, इसे समझने के लिए वैज्ञानिकों ने केवल कीटाणु जीवित थे या नहीं, इससे आगे जाकर देखा। उन्होंने इन्फ्लुएंजा वायरस के आनुवंशिक कोड का परीक्षण किया, जो आरएनए (RNA) के लंबे स्ट्रैंड्स से बना होता है। उन्होंने इस कोड को पढ़ने के लिए दो अलग-अलग विधियों का उपयोग किया। पहली विधि ने बहुत छोटे आनुवंशिक कोड के टुकड़ों की तलाश की, जो एक किताब में एक शब्द की जाँच करने के समान है। इस छोटी जाँच ने केवल एक मामूली बदलाव दिखाया, जिससे पता चलता है कि अधिकांश आनुवंशिक सामग्री अभी भी वहीं थी। हालाँकि, दूसरी विधि ने कोड के बहुत लंबे हिस्सों को देखा, जैसे कि पूरे अध्यायों को पढ़ने का प्रयास करना। जब उन्होंने इन लंबे खंडों को पढ़ने की कोशिश की, तो संकेत पूरी तरह से गायब हो गया। आनुवंशिक सामग्री के लंबे स्ट्रैंड्स छोटे, बेकार टुकड़ों में टूट गए थे। इसने पुष्टि की कि प्रकाश ने केवल वायरस को छिपाया या उसे ढूँढना कठिन नहीं बनाया; बल्कि इसने भौतिक रूप से उन निर्देशों को छिन्न-भिन्न कर दिया जिनकी वायरस को प्रतिकृति बनाने के लिए आवश्यकता होती है। छोटे आनुवंशिक टुकड़े जीवित रहे क्योंकि वे इतने छोटे थे कि उन्हें टूटने के लिए पर्याप्त क्षति नहीं पहुँची, लेकिन लंबे, कार्यात्मक स्ट्रैंड नष्ट हो गए, जिससे वायरस हानिरहित हो गया।
यह अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि हम आमतौर पर कीटाणुओं के परीक्षण के लिए कैसे करते हैं और हमें कीटाणुशोधन (disinfection) के बारे में कैसे सोचना चाहिए। कई आधुनिक परीक्षण सतह के दूषित होने को बताने के लिए आनुवंशिक कोड के छोटे टुकड़ों को खोजने पर निर्भर करते हैं। यह नया शोध दिखाता है कि UVC उपचार के बाद ऐसे परीक्षण भ्रामक हो सकते हैं। वे वायरस के सूक्ष्म, टूटे हुए टुकड़ों का पता लगा सकते हैं, जिससे ऐसा लग सकता है कि सतह अभी भी खतरनाक है जबकि वह वास्तव में सुरक्षित है। स्वचालित उपकरण ने सिद्ध किया कि एक एकल, ऑपरेटर-स्वतंत्र चक्र जानबूझकर चुने गए खतरनाक जीवों के विस्तृत पैनल को साफ कर सकता है, जिनमें वे भी शामिल हैं जो दवाओं और प्रकाश का विरोध करते हैं। शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि हालांकि स्वच्छ प्रयोगशाला में परिणाम मजबूत थे, लेकिन अगला कदम यह देखना है कि क्या यह उपकरण तब भी उतना ही अच्छा काम करता है जब स्टेथोस्कोप वास्तविक दुनिया की गंदगी और शारीरिक तरल पदार्थों से ढका हो। तब तक, यह अध्ययन एक सम्मोहक प्रमाण प्रदान करता है कि एक स्वचालित प्रकाश चक्र वह हासिल कर सकता है जिसे करने में अक्सर मानवीय प्रयास विफल हो जाता है: मरीजों के बीच एक चिकित्सा उपकरण का पूर्ण, विश्वसनीय रीसेट।
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